Chiết xuất các hợp chất sinh học từ lá Vernonia amygdalina bằng phương pháp chiết xuất ethanolic hỗ trợ vi sóng sử dụng phương pháp bề mặt phản ứng như một công cụ tối ưu hóa

Journal of Food Measurement and Characterization - Tập 12 - Trang 1107-1122 - 2018
Oluwaseun Ruth Alara1, Nour Hamid Abdurahman1, Olusegun Abayomi Olalere1
1Faculty of Chemical Engineering and Natural Resources, Universiti Malaysia Pahang, Gambang, Malaysia

Tóm tắt

Trong nghiên cứu này, quá trình chiết xuất hỗ trợ vi sóng bằng ethanol đối với tổng hàm lượng phenolic (TFC), tổng hàm lượng flavonoid (TFC) và hoạt tính chống oxy hóa từ lá của Vernonia amygdalina đã được điều tra bằng cách sử dụng phương pháp bề mặt phản ứng. Bốn biến số chiết xuất, bao gồm thời gian chiếu xạ (1‒5 phút), mức công suất vi sóng (500‒700 W), tỷ lệ thức ăn-so-luynh (1:8‒1:12 g/ml), và nồng độ ethanol (60‒80%) đã được tối ưu hóa để đạt được năng suất tối ưu. Kết quả phân tích phương sai cho thấy nồng độ ethanol, mức công suất vi sóng và thời gian chiếu xạ có ảnh hưởng đáng kể đến TFC, TPC và hoạt tính chống oxy hóa (p < 0.05), trong khi tỷ lệ thức ăn-so-luynh là không đáng kể. Năng suất tối ưu đã được xác thực cho TPC (113.76 mg GAE/g d.w.), TFC (94.08 mg QE/g d.w.), DPPH (97.98%), và ABTS (99.34%) đạt được ở các điều kiện chiết xuất với thời gian chiếu xạ 4 phút, công suất vi sóng 558 W, tỷ lệ thức ăn-so-luynh 1:10 g/ml, và nồng độ ethanol 76%. Ngoài ra, phân tích hóa học của chiết xuất ở điều kiện tối ưu đã xác nhận sự hiện diện của các hợp chất phenolic và flavonoid.

Từ khóa

#chiết xuất ethanolic #Vernonia amygdalina #phương pháp bề mặt phản ứng #hợp chất sinh học #hoạt tính chống oxy hóa

Tài liệu tham khảo

D. Gomathi, M. Kalaiselvi, GC-MS analysis of bioactive compounds from the whole plant ethanolic extract of Evolvulus alsinoides (L.) L. J. Food Sci. Technol. 52, 1212–1217 (2015) A. Dailey, Q.V. Vuong, Effect of extraction solvents on recovery of bioactive compounds and antioxidant properties from macadamia (Macadamia tetraphylla) skin waste. Cogent Food Agric. 7, 1–10 (2015) O.R. Alara, N.H. Abdurahman, S.K. Abdul Mudalip, O.A. Olalere, Effect of drying methods on the free radicals scavenging activity of Vernonia amygdalina growing in Malaysia. J. King Saud Univ. (2017). https://doi.org/10.1016/j.jksus.2017.05.018 Z. Qi, WHO Traditional Medicine Strategy 2014–2023: background and progress in the last decade. Glob. Heal. Hist. Semin. Tradit. Med. Ayurveda. 1–28 (2015) B.J. Akinyele, B.O. Oladejo, A.I. Akinyemi, L.O. Ezem, Comparative study of the antibacterial effect of mouth washes and Vernonia amygdalina (del.) on some tooth decay causing bacteria. Br. Microbiol. Res. J. 4, 749–758 (2014) C.O. Adetunji, O.O. Olaniyi, A.T.J. Ogunkunle, Bacterial activity of crude extracts of Vernonia amygdalina on clinical isolates. J. Microbiol. Antimicrob. 5, 60–64 (2013) P. Erasto, D.S. Grierson, A.J. Afolayan, Evaluation of antioxidant activity and the fatty acid profile of the leaves of Vernonia amygdalina growing in South Africa. Food Chem. 104, 636–642 (2007) S.K. Yeap, W.Y. Ho, B.K. Beh, W.S. Liang, H. Ky, A. Hadi, N. Yousr, N.B. Alitheen, Vernonia amygdalina, an ethnomedical used green vegetable with multiple bio-activities. J. Med. Plants Res. 4, 2787–2812 (2010) N.J. Toyang, R. Verpoorte, A review of the medicinal potentials of plants of the genus Vernonia (Asteraceae). J. Ethnopharmacol. 146, 681–723 (2013) O.R. Alara, N.H. Abdurahman, S.K. Abdul Mudalip, O.A. Olalere, Phytochemical and pharmacological properties of Vernonia amygdalina: a review. J. Chem. Eng. Ind. Biotechnol. 2, 80–96 (2017) N.N. Azwanida, A review on the extraction methods use in medicinal plants, principle, strength and limitation. Med. Aromat. Plants. 4, 3–8 (2015) O.R. Alara, N.H. Abdurahman, S.K. Abdul Mudalip, O.A. Olalere, Characterization and effect of extraction solvents on the yield and total phenolic content from Vernonia amygdalina leaves. J. Food Meas. Charact. (2017). https://doi.org/10.1007/s11694-017-9642-y P. Raut, D. Bhosle, A. Janghel, S. Deo, C. Verma, S.S. Kumar, M. Agrawal, N. Amit, M. Sharma, T. Giri, Emerging microwave assisted extraction (MAE) techniques as an innovative green technologies for the effective extraction of the active phytopharmaceuticals. Res. J. Pharm. Technol. 8, 800–810 (2015) F. Dahmoune, B. Nayak, K. Moussi, H. Remini, K. Madani, Optimization of microwave-assisted extraction of polyphenols from Myrtus communis L. leaves. Food Chem. 166, 585–595 (2015) O.R. Alara, S.K. Abdul Mudalip, O.A. Olalere, Optimization of mangiferin extrated from Phaleria macrocarpa fruits using response surface methodology. J. Appl. Res. Med. Aromat. Plants. 5, 82–87 (2017) O.R. Alara, N.H. Abdurahman, O.A. Olalere, Ethanolic extraction of flavonoids, phenolics and antioxidants from Vernonia amygdalina leaf using two-level factorial design. J. King Saud Univ. (2017). https://doi.org/10.1016/j.jksus.2017.08.001 R. Ashokkumar, M. Ramaswamy, Phytochemical screening by FTIR spectroscopic analysis of leaf extracts of selected Indian Medicinal plants. Int. J. Curr. Microbiol. Appl. Sci. 3, 395–406 (2014) C. Liyana-pathirana, F. Shahidi, Optimization of extraction of phenolic compounds from wheat using response surface methodology. Food Chem. 93, 47–56 (2005) H. Haddadi-guemghar, N. Janel, J. Dairou, H. Remini, K. Madani, Optimisation of microwave-assisted extraction of prune (Prunus domestica) antioxidants by response surface methodology. Int. J. Food Sci. Technol. 49, 2158–2166 (2014) H. Keskin, D. Ko, Optimisation of microwave-assisted extraction of pomegranate (Punica granatum L.) seed oil and evaluation of its physicochemical and bioactive properties. Food Technol. Biotechnol. 55, 86–94 (2017) D.J. Bhuyan, Q. Van Vuong, A.C. Chalmers, I.A. van Altena, M.C. Bowyer, C.J. Scarlett, Microwave-assisted extraction of Eucalyptus robusta leaf for the optimal yield of total phenolic compounds. Ind. Crops Prod. 69, 290–299 (2015) N. Ilaiyaraja, K.R. Likhith, G.R.S. Babu, F. Khanum, Optimisation of extraction of bioactive compounds from Feronia limonia (wood apple) fruit using response surface methodology (RSM). Food Chem. 173, 348–354 (2015) K. Bouterfas, Z. Mehdadi, D. Benmansour, M.B. Khaled, Optimization of extraction conditions of some phenolic compounds from white horehound (Marrubium vulgare L.) leaves. Int. J. Org. Chem. 4, 292–308 (2014) D. Balík, J. Kyseláková, M. Vrchotová, N. Tříska, J.M. Kumšta, V. Jaromír, H. Pavel, T. Jiří, Relations between polyphenols content and antioxidant activity in vine grapes and leaves. Czech J. Food Sci. 26, 25–32 F. Dahmoune, G. Spigno, K. Moussi, H. Remini, A. Cherbal, K. Madani, Pistacia lentiscus leaves as a source of phenolic compounds: Microwave-assisted extraction optimized and compared with ultrasound-assisted and conventional solvent extraction. Ind. Crops Prod. 61, 31–40 (2014) Y. Li, J.U.N. Liu, Y. Liu, X. Yang, B. Huang, M.I.N. Chen, Inhibitory effect of ginkgol C17:1 on the biological behavior of tumor cells. Oncol. Lett. 13, 1873–1879 (2017) J.E.D. Kay, M. Brummond, Synthesis of the naturally occurring (–)-1,3,5-tri-O-caffeoylquinic acid. NIH Public Access. 11, 1517–1519 (2010) J. Folwarczna, A. Janas, M. Pytlik, L. Sliwi, Effects of trigonelline, an alkaloid present in coffee. Nutrients. 8, 1–12 (2016) D.Y. Duygu, A.U. Udoh, T.B. Ozer, A. Akbulut, I.A. Erkaya, Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy for identification of Chlorella vulgaris Beijerinck 1890 and Scenedesmus obliquus (Turpin) Kützing 1833. Afr. J. Biotechnol. 11, 3817–3824 (2012) R.N. Oliveira, M.C. Mancini, F.C.S. Oliveira, T.M. Passos, B. Quilty, FTIR analysis and quantification of phenols and flavonoids of five commercially available plants extracts used in wound healing. Revistamateria. 21, 767–779 (2016)